多范式人工社会建模与多智能体仿真平台框架

ACP（Artificial Society,Computational Experiments,Parallel Execution）方法是一种新的解决突发事件应急管理的理论方法。基于ACP方法和多范式建模理论,提出了多范式人工建模方法及其运行支撑多智能体仿真环境,利用模型变换支持人工社会多领域建模,改造基于组件的并行仿真支撑形成支持FIPA（Foundation for Intelligent Physical Agents）协议的多智能体仿真引擎。以此为基础,最后提出了多范式人工社会建模与多智能体仿真平台框架。包括人工社会建模环境、人工社会运行环境和人工社会实验环境。该框架同时也是＂非常规突发事件模拟仿真与计算实验集成升华平台＂的重要支撑。     

基于多智能体仿真的新产品市场扩散研究

基于多智能体的仿真是一种基于微观个体行为的建模仿真方法,具有广泛适用性、分布性、智能性和交互性等特征.本文首先指出了多智能体仿真系统的优势,探讨了多智能体仿真的基本思路,然后构建了一个基于多智能体的新产品市场扩散仿真模型,最后应用多智能体仿真平台AgentSheets实现了该模型.     

高超声速飞行器并行仿真方法研究

高超声速飞行器的系统仿真是一个多物理场高度耦合的过程,仿真过程中,需要完成大规模数据的迭代计算.目前大多采用分布式仿真的方法,但这种方法对于计算效率的提高不明显.为了有效提高计算效率,基于高性能计算机集群系统,分别对网格并行方法和模型并行算法进行了研究,提出了气动流场高效并行仿真解算方法、分区边界数据交换方法以及并行负载均衡技术,并在高超飞行器的系统仿真中进行了验证,验证结果表明,计算精度满足要求,求解方程的速度较快,工程应用效果较好.     

多智能体协同决策仿真平台研究与开发

强化学习仿真平台为强化学习提供交互和训练的环境。为了使仿真平台兼容多智能体强化学习算法，满足军事领域仿真的需求，提炼多智能体强化学习算法中的相似流程，设计统一接口，将多种不同类型深度强化学习算法在仿真平台进行嵌入验证；优化仿真平台后端服务框架以加速算法模型的训练过程。实验结果表明：在仿真平台中统一接口规范，能够兼容多种不同类型的多智能体强化学习算法，显著提升了后端服务框架重构和参数量化后算法训练效率。     

仿真分支方法及其实现

以网络为基础的并行与分布式仿真技术是研究大规模复杂系统的有效方法,已成为近年来仿真研究中的热点问题。在并行和分布式仿真的基础上提出了一种基于分支的仿真运行方法,并且分别在串行计算机、多CPU计算机和分布式环境下实现了该方法。与传统仿真相比,这种基于分支的仿真方法的优点是,各个分支共享决策点之前的计算量,避免或减少了仿真中的重复计算,增加了仿真的并行度,从而提高了仿真的执行效率和速度,增强了仿真程序的健壮性和优化能力。     

基于协进化方法的多智能体协作系统体系结构及其仿真框架

通过分析多智能协作问题的研究现状，借鉴自然界中物种之间协同进化机制而得到的协进化计算思想，提出了基于协进化机制的多智能体系结构和协作方法，介绍了协作化智能体的分层设计方法，协进化智能体之间以及智能体与环境之间的交互过程，并设计了基于协进化方法的多智能体系协作系统仿真框架，以多武器平台协同的控制对抗仿真系统为背景进行了实验研究。     

基于多智能体的坦克分队对抗仿真模型研究

文章根据目前对抗仿真研究所面临的困难,结合军事对抗仿真本身所固有的复杂性,运用基于Agent的复杂系统分析与设计方法,对坦克分队的对抗仿真进行了研究。提出了一种基于HLA的多智能体组织协作方式,这一方法充分利用了HLA和基于多智能体的建模方法的优势,是一种构建坦克分队对抗仿真的有效方法。对坦克Agent的体系结构进行了研究,并在HLA的技术框架下,构建了基于Agent的坦克分队对抗仿真模型,用面向对象的方法对坦克Agent进行了实现。基于HLA的多智能体系统仿真研究,将是今后军事仿真领域的一个重要研究方向。     

基于守护/控制模式的并行仿真任务分发算法研究

在研究相关并行仿真任务分发和调度方法的基础上,提出了基于守护/控制模式的并行仿真任务分发和调度构建方法,并设计了基于该模式下的一种并行仿真多样本任务分发算法,算法可自动地将仿真样本分发到多台客户机上并行执行,使得在执行仿真时仿真用户并不需要关注样本的分发过程,从而有效提高了仿真多样本的自动分发程度,为并行仿真应用系统的运行提供了高效支持。本算法对类似系统的实现具有重要的参考意义。     

交通网络微观仿真并行化实现方法

在交通系统评价中,计算机仿真具有节约时间、节省费用及安全可行等优点。随着并行计算技术的发展,微观交通仿真系统也可以通过并行化来实现大规模路网中的快速仿真。分析了交通网络微观仿真并行化的可行性,总结比较了目前已有的2个典型并行交通仿真系统AIMSUN和TRANSIMS中仿真并行化方法。最后,提出了较适用的微观仿真建模并行化方法与策略。在较大规模实验路网上的测试结果表明,该方法具有良好的并行效益及可扩展性。     

基于协作式深度强化学习的火灾应急疏散仿真研究

火灾是威胁公共安全的主要灾害之一,火灾产生的高温和有毒有害烟气严重影响了疏散路径的选择。将深度强化学习引入到应急疏散仿真研究,针对多智能体环境提出了协作式双深度Q网络算法。建立随时间动态变化的火灾场景模型,为人员疏散提供实时的危险区域分布信息;对各自独立的智能体神经网络进行整合,建立多智能体统一的深度神经网络,实现所有智能体之间的神经网络和经验共享,提高整体协作疏散效率。结果表明：所提方法具有良好的稳定性和适应性,训练和学习效率得到提升,具有良好的应用价值。     

A message-driving formalism for modeling and simulation of multi-agent supply chain systems

To acquire a competitive advantage in the expanding market, manufacturing enterprises should be able to manage their supply chains as effectively as possible. It is now becoming popular to model supply chains as multi-agent systems and use discrete event simulation to learn more about their behaviors or investigate the implications of alternative configurations. In order to enhance the computational efficiency and keep the simulation credibility, this paper proposes a message-driving formalism for the simulation of multi-agent supply chain systems. Through the message-driving formalism, the problem of shared variables is addressed and the parallel operation of agents is implemented. Simulation experiments with a prototype implementation show that the message-driving formalism is able to provide credible results in significantly less simulation time.     

基于多Agent的临床路径仿真建模方法

提出了一种基于多Agent的系统仿真建模方法.采用中间到两端的多层Agents组织方式,引入分区概念来表达逻辑模型中的中间层Agents.在基于中间层Agents逻辑模型的基础上抽象上层Agents和下层Agents.通过中间层各Agent的活动映射而构造的下层Agents负责特定的事务处理.中间层Agents负责协调下层Agents的信息传递,并与上层Agents进行交互.上层Agents负责协调中间层Agents之间的交互.给出了逻辑模型仿真运行的Petri net方法.最后,建立了基于多Agent的医院临床路径仿真模型,并通过系统的仿真运行,对模型的正确性进行了检验.     

基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化研究

混凝土坝施工仿真的复杂建模过程限制了其成为混凝土坝施工管理的有效手段。将智能化仿真与混凝土坝施工仿真相结合,提出了基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化方法。采用多策略建模方法来构建具有不同智能层次的Agent模型,简化了Agent模型的实现过程;阐述了混凝土坝施工过程仿真中仿真行为推理建模、规则知识的获取与应用、Agent间的通信与协商机制等多Agent实现方法;建立混凝土坝施工仿真系统Agent分类的整体模型结构,并论述了该系统的实现过程。基于多Agent的混凝土坝施工仿真系统的开发,增强了施工仿真的可信度和适用范围,实际工程的应用验证了该系统的有效性。     

基于智能代理的供应链仿真

提出了一个基于智能代理的供应链仿真方法,进而在实践上把多代理技术和仿真技术相结合,并利用智能代理开发工具ZEUS在供应链框架内开发了一个多代理仿真模型进行供应链仿真,利用该多代理模型,我们通过量化供应链中的信息流和物流,评估分析了所提出的供应链管理策略。     

Consensus for Heterogeneous Multi-Agent Systems with Directed Network Topologies

In this paper, the consensus problem for heterogeneous multi-agent systems composed of first-order and second-order agents is investigated with directed network topologies. Based on a system transformation method, this consensus problem is turned into a consensus problem for homogeneous multi-agent systems. With certain assumption on the control parameters, firstly, necessary and sufficient condition for consensus is proposed with fixed topology. Secondly, sufficient condition is proposed for heterogeneous multi-agent systems to achieve consensus with switching topologies. Finally, simulation examples are presented to verify the effectiveness of the theoretical results.     

实时仿真算法的研究进展

从六个方面综述动力学系统实时仿真算法的一些最近的研究进展。讨论包括：快速实时仿真算法研究，实时组合算法与网络计算机上的实时并行算法；微分代数系统的实时算法与实时并行算法；实时间断处理；仿真模型信息传输误差估计；动力学系统仿真假解研究等一些新的思想和方法。     

单边Lipschitz非线性多智能体系统一致性追踪控制

针对单边Lipschitz非线性多智能体系统,提出了一种分布式一致性控制方法.首先,构建了领导-跟随者动力学结构,用于实现单边Lipschitz多智能体系统的追踪控制.然后,设计了单边Lipschitz非线性多智能体系统的一致性控制协议,可根据智能体之间局部交互信息构建分布式反馈控制,并将系统的一致性追踪问题转化为系统...     

基于多Agent的地面作战建模仿真研究

计算机作战仿真是军事人员的“作战实验室”。然而,作战系统是一个复杂的非线性动态系统,对其进行建模困难,Agent和多Agent技术为计算机作战仿真提供了新的建模仿真方法。本文首先分析了作战系统的特点和传统的数学建模的不足,其次介绍了有关Agent、多agent系统和多Agent系统仿真的概念,并分析了基于多Agent的建模与传统的数学建模的区别,最后,分析了一个基于Agent建模与仿真技术的陆军地面作战仿真系统。     

Formation Tracking for Nonlinear Multi-agent Systems with Input and Output Quantization via Adaptive Output Feedback Control

Signal quantization can reduce communication burden in multi-agent systems, whereas it brings control challenge to multi-agent formation tracking. This paper studies the output feedback control problem for formation tracking of multi-agent systems with both quantized input and output.The agents are described by a nonlinear dynamic model with unknown parameters and immeasurable states. To estimate immeasurable states and solve the uncertainties, state observers are developed by using dynamic high-gain tools. Through proper parameter designs, an output feedback quantized controller is established based on quantized output signals, and the quantization effect on the control system is eliminated. Stability analysis proves that, with the proposed control scheme, multi-agent systems can track the reference trajectory while forming and maintaining the desired formation shape.In addition, all the signals in the closed-loop systems are bounded. Finally, the numerical simulation and practical experiment are provided to verify the theoretical analysis.     

基于MAS的合作—竞争编队研究

基于牧羊犬跟羊群的自然现象,研究了一类具有合作—竞争拓扑的一阶多智能体系统的新型编队问题.针对每个智能体以领导—跟随者法设计了一种分布式编队控制算法,实现了合作—竞争交互网络的编队运动.利用结构平衡的独立强连通分量(SBiSCCs)推导出了一个充分条件,以确保所有智能体以分布方式进行合作—竞争编队运动.最后,通过数值仿...